Страница:БСЭ-1 Том 48. Рави - Роббиа (1941).pdf/9

Эта страница не была вычитана


РАВНОВЕСИЕ АТМОСФЕРЫ — РАВНОВЕСИЯ ОРГАНЫЕсли твердое тело несвободно, то делают различие между уравнениями Р. и условиями Р. Так как для любого несвободного тела можно заменить действия связей силами (реакциями связей), то написанные 6 ур-ий будут уравнениями Р. любого тела. Условиями же Р. являются те из них, к-рые не содержат реакций связи: они, таким образом, выражают те условия, которым должны удовлетворять внешние активные силы для того, чтобы Р. было бы вообще возможным. Число условий Р. равно числу независимых перемещений, которые может иметь данное тело (числу степеней его свободы); так, 6 условий Р. свободного твердого тела соответствуют тому, что оно может иметь шесть независимых перемещений (три поступательных перемещения по направлению координатных осей и три вращения вокруг последних). В случае системы твердых тел условия Р. находятся при помощи принципа возможных перемещений. Необходимое и достаточное условие Р. механической системы заключается в том, что сумма работ всех сил для всех возможных бесконечно малых перемещений, допускаемых связями, должна быть равна нолю (если связи неосвобождающие) или меньше ноля (если связи освобождающие, т. е. если система может иметь такие перемещения, когда связи перестают удерживать данную систему). Аналитически это выражается уравнением Лагранжа (Х<8х, + Y(8y{ + ZJz,) ==S О, где <5жг«, dyif dzi суть бесконечно-малые возможные изменения координат различных точек, составляющих систему. Если силы допускают силовую функцию U, то при неосвобождающих связях уравнение Лагранжа дает, что полный дифференциал силовой функции должен равняться нолю (условие ее экстремальности).

Так как силовая функция дает для соответствующей конфигурации системы значение потенциальной энергии с обратным знаком, то мы приходим к принципу Дирихле: Р. является устойчивым, если в положении Р. силовая функция U достигает максимума, неустойчивым, если она достигает минимума, и безразличным, если она остается постоянной для всех возможных перемещений. В применении к силе тяжести это означает, что при устойчивом положении Р. высота центра тяжести минимальная, в неустойчивом  — максимальная и в безразличном — остается постоянной. Обычная формулировка (центр тяжести ниже, выше или совпадает с точкой опоры) неправильна.

В. Веселовский.

РАВНОВЕСИЕ АТМОСФЕРЫ. Элемент воздуха, выведенный из своего начального положения, приобретает ускорение, пропорциональное разности температур, создавшейся в новом положении между ним и окружающим воздухом. Под влиянием этого ускорения элемент воздуха может: 1) вернуться в первоначальное положение; 2) продолжать отклоняться дальше от начального положения; 3) остаться в равновесии в новом положении (если ускорение равно нолю), в зависимости от того, будет ли элемент в новом положении холоднее или теплее, чем окружающий воздух, или будет иметь одинаковую с ним температуру. В первом случае мы говорим, что атмосфера находится в устойчивом равновесии, во втором говорим о неустойчивом равновесии и в третьем — о безразличном.16

Поднимаясь или опускаясь, движущийся элемент воздуха динамически охлаждается или нагревается по адиабатическому закону (сухой и ненасыщенный воздух — на 1° на каждые 100 ж, влажный насыщенный — на несколько десятых градуса, в зависимости от давления и температуры). Поэтому в новом положении он окажется в безразличном равновесии лишь в том случае, если геометрии. распределение температуры с высотой в окружающей атмосфере в точности равно индивидуальному динамическому изменению температуры в данном движущемся элементе.

Иными словами, вертикальный градиент температуры в атмосфере должен быть (сухоили влажно-) адиабатическим. Если градиент меньше адиабатического, говорят об устойчивой стратификации атмосферы, если больше адиабатического — о неустойчивой. Очевидно, нужно различать устойчивость стратификации по отношению к сухому и по отношению к влажному воздуху. Если вертикальный градиент температуры в атмосфере меньше сухоадиабатического, но больше влажно-адиабатического (для данного давления и температуры), говорят о влажнонеустойчивости атмосферы.

В устойчиво стратифицированной атмосфере вертикальные движения воздуха не возникают или, возникнув в силу каких-либо внешних причин, быстро затухают. Напротив, в неустойчиво стратифицированной атмосфере с большими вертикальными градиентами температуры сильно развивается конвекция, т. е. движение воздуха с вертикальными слагающими, возникают кучевые и ливневые облака (см. Массы воздушные, Облака, Осадки). Стратификация тропосферы в среднем близка к влажнонеустойчивой; стратосфера, где температура по вертикали почти не меняется, напротив, стратифицирована очень устойчиво.

Лит.: Кошми дерГ., Динамическая метеорология, М. — Л., 1938; Хромов С. П., Введение в синоптический анализ, 2 изд., М., 1936.

РАВНОВЕСИЕ ДОНН АН А,

см. Доннана равно весие.

РАВНОВЕСИЕ ХИМИЧЕСКОЕ,

равновесие.

См. Химическое

РАВНОВЕСИЯ ОРГАНЫ, или статические, органы, позволяющие животному ориентироваться в пространстве и управлять движением своего тела. У высших животных Р. о. тесно связаны с органом слуха — у наземных позвоночных полукружные каналы представляют лишь орган равновесия. Из беспозвоночных восприятие слуховых раздражений доказано для насекомых, прочие т. н. слуховые органы представляют Р. о. Их несколько типов: 1) слуховые щупальцы, или колбочки, 2) слуховые ямки, 3) слуховые пузырьки. Слуховые, или,. точнее, статические щупальцы имеют нек-рые кишечнополостные (медузы), к той же категории относятся теменные органы планктонных личинок (пилидий, трохофора, лопатоногие моллюски и др.). Статические ямки и генетически связанные с ними статич. пузырьки встречаются у кишечнополостных (медузы, гребневики), ресничных червей, многощетинковых кольчецов, моллюсков (кроме боконервных), ракообразных. Удаление Р. о. дезориентирует поведение животного. У высших членистоногих (паукообразные, насекомые) Р. о. имеют особое строение и связаны с функцией слуха.